[发明专利]高光谱图像技术定量检测固态发酵水分分布均匀性的方法

权利要求书

1.高光谱图像技术定量检测固态发酵水分分布均匀性的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

S1.采集m份发酵基质在A～B nm波段下的高光谱图像；

S2.提取每份发酵基质中感兴趣区域的高光谱图像信息，该高光谱图像信息为在A～Bnm波段下的感兴趣区域的光谱反射值，选取A～B nm波段中固定波长点，从而得到每份发酵基质在所选取的固定波长点下的的光谱数据；

S3.将在固定波长点下的的光谱数据进行变量筛选，获得与发酵基质水分含量相关性强的n个特征波长λ₁、λ₂、λ₃、……、λ_n，其中n≥1；

S4.结合n个特征波长下的光谱反射值X_i和每份发酵基质的水分含量实测值Y建立水分含量的预测模型关系式，其中X_i为X₁、X₂、X₃……X_n；

S5.利用建立的水分含量预测模型关系式检测采集得到的每份发酵基质光谱图像中的每个像素点对应的水分含量，描绘水分含量的二维分布图；

S6.利用水分含量二维分布图中每个像素点对应的水分含量S_i计算出每份发酵基质所有像素点的水分含量均值将S_i和代入方差计算公式得出水分分布方差值σ²，根据水分分布方差值检测发酵基质水分分布均匀性；

步骤S4中所述建立水分含量的预测模型关系式具体方法如下：

(1)测定m份发酵基质感兴趣区域水分含量实测值Y；

(2)利用感兴趣区域的水分含量实测值Y与步骤S3筛选得到的n个特征波长下的光谱反射值X_i建立定量预测模型，该模型表征了n个特征波长下的光谱反射值与水分含量实测值的关系；

步骤S5中所述描绘水分含量的二维分布图具体方法如下：

(1)提取整个发酵基质的光谱图像中每个像素点在n个特征波长下的光谱反射值，整个发酵基质光谱图像是一个二维的图像，宽为j像素，高为p像素；

(2)根据水分含量的预测模型关系式中n个特征波长下光谱反射值和水分含量对应的关系，将每个像素点的光谱反射值代入水分含量预测模型中得到每个像素点的水分含量预测值，从而描绘发酵基质图像的水分含量二维分布图。

2.根据权利要求1所述的高光谱图像技术定量检测固态发酵水分分布均匀性的方法，其特征在于，步骤S6中所述水分分布方差值的具体计算步骤如下：

(1)计算出水分含量二维分布图中所有像素点对应的水分含量均值

(2)根据方差公式

利用每个像素点对应的水分含量值S_i，水分含量均值像素点个数z，代入方差公式计算出水分分布的方差值。

3.根据权利要求1所述的高光谱图像技术定量检测固态发酵水分分布均匀性的方法，其特征在于，步骤S6中所述根据水分分布方差值检测发酵基质水分分布均匀性的判断标准为：若方差越大，则各个像素点水分含量值与水分含量均值之间的离散程度越大，说明发酵基质水分分布图中各像素点的水分含量值彼此差异越大，即水分分布越不均匀。